一种能够拮抗耐甲氧西林金黄色葡萄球菌的合成菌群及其应用
本发明涉及微生物,涉及一种能够拮抗耐甲氧西林金黄色葡萄球菌的合成菌群及其应用。
背景技术:
1、金黄色葡萄球菌(
staphylococcus aureus,s. aureus)是一种常见的革兰氏阳性条件致病菌,可引起皮肤软组织感染、肺炎、败血症等多种疾病,是临床重要致病菌之一。随着抗生素的长期不合理使用,金黄色葡萄球菌耐药问题日益严重。自20世纪40年代发现青霉素耐药菌株后,随后又出现了耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(methicillin-resistant
staphylococcus aureus,mrsa)。mrsa因携带meca等耐药基因,可编码青霉素结合蛋白pbp2a,对β-内酰胺类抗生素产生广泛耐药性,导致传统抗感染治疗效果显著下降。近年来,mrsa已由医院环境逐渐扩散至社区及畜牧养殖环境,对公共卫生安全造成严重威胁。
2、目前,临床上针对mrsa感染主要依赖万古霉素、利奈唑胺等抗菌药物,但随着抗生素的大量使用,mrsa对多种“最后防线”抗生素的耐药性持续增强,甚至出现万古霉素中介或耐药菌株,使临床治疗面临巨大挑战。与此同时,mrsa还具有较强的生物膜形成能力和环境适应能力,其形成的生物膜可有效阻碍抗生素渗透并增强其免疫逃逸能力,是导致持续性感染和耐药性增强的重要原因之一。
3、近年来研究表明,正常菌群可通过营养竞争、空间占位、分泌抗菌代谢物及调节宿主免疫等方式,对病原菌产生定植抗性,从而抑制病原菌定植与感染。相较于传统抗生素,利用功能菌株构建合成菌群(synthetic microbial consortium,syncom)干预耐药菌感染,具有不易诱导耐药、能够维持微生态平衡等优势,在耐药菌防控领域展现出良好的应用前景。然而,目前针对mrsa的功能性合成菌群及其应用研究仍相对缺乏。
4、因此,开发一种能够有效拮抗耐甲氧西林金黄色葡萄球菌的合成菌群及其应用,对于降低mrsa定植与感染风险、减少抗生素使用及维护宿主微生态健康具有重要意义。
技术实现思路
1、为解决现有技术中耐甲氧西林金黄色葡萄球菌在肠道中易于定植、持续携带且清除困难的问题,本发明提供了一种能够有效拮抗耐甲氧西林金黄色葡萄球菌的合成菌群及其应用。
2、首先,本发明提供一种能够拮抗耐甲氧西林金黄色葡萄球菌的合成菌群,所述合成菌群包括以下菌种:普拉梭菌(
faecalibacterium prausnitzii)、单形拟杆菌(
bacteroides uniformis)、腐烂另枝菌(
alistipes putredinis)、马赛拟杆菌(
phocaeicola massiliensis)及多形拟杆菌(
bacteroides thetaiotaomicron)。
3、进一步地,所述合成菌群包括普拉梭菌ccfm1205、单形拟杆菌fsdtahck_b1、腐烂另枝菌ccug 45780t、马赛拟杆菌fhnxy-54-k-2和多形拟杆菌ftjs6k5。
4、进一步地,所述合成菌群中所包含的各菌种可按等活菌数比例进行复配;在一些实施方式中,当所述合成菌群包含上述5种菌种时,各菌种可按照活菌数比1:1:1:1:1进行复配。
5、进一步地,所述合成菌群可以为活菌制剂、冻干菌粉、菌悬液、胶囊制剂、颗粒剂、口服液或微胶囊制剂。
6、进一步地,所述合成菌群可通过灌胃、口服、饲喂或其他适于肠道递送的方式给予宿主。
7、进一步地,所述合成菌群的菌体数不低于1×108cfu/ml或1×108cfu/g。
8、本发明还提供含所述合成菌群的产品。
9、进一步地,所述产品包括药物、微生态制剂、食品、保健品或饲料添加剂。
10、进一步地,所述药物还含有药用载体和/或药用辅料。
11、本发明还提供所述合成菌群在制备预防和/或治疗耐甲氧西林金黄色葡萄球菌感染的药品中的应用。
12、进一步地,所述应用包括抑制耐甲氧西林金黄色葡萄球菌在宿主体内,尤其是肠道中的生长、定植、扩增和持续携带。
13、进一步地,所述应用包括在mrsa暴露前给予所述合成菌群,以提高宿主对mrsa的定植抗性。
14、进一步地,所述应用还包括在mrsa已发生肠道定植后给予所述合成菌群,以降低病原菌载量并促进去定植。
15、进一步地,所述合成菌群可连续给药3天或3天以上。
16、进一步地,所述合成菌群的给药剂量为1×108~1×1010cfu/次,优选为1×109cfu/次。
17、本发明通过无菌小鼠体内实验验证了上述合成菌群的拮抗作用。在预防性干预实验中,先向无菌小鼠给予所述合成菌群,以建立稳定菌群背景,随后灌胃耐甲氧西林金黄色葡萄球菌atcc 43300。结果表明,与空白对照组相比,本发明所述合成菌群能够显著降低mrsa在小鼠肠道中的定植水平,并在观察期内维持持续稳定的定植抗性。
18、在治疗性干预实验中,先向无菌小鼠口服mrsa atcc 43300以建立稳定定植模型,随后再给予所述合成菌群进行干预。结果表明,本发明所述合成菌群能够显著降低已定植mrsa的肠道负荷,表现出良好的去定植作用。
19、进一步地,与对照益生菌制剂vsl#3相比,本发明所述合成菌群在抑制mrsa定植和降低mrsa持续携带方面具有更持久、更稳定的效果。
20、因此,本发明提供了一种组分明确、功能稳定、应用可行的功能性合成菌群,可用于耐甲氧西林金黄色葡萄球菌的预防性拮抗和治疗性去定植,具有良好的应用前景。
21、本发明还提供了所述合成菌群在体外拮抗耐甲氧西林金黄色葡萄球菌中的应用。
22、有益效果:
23、1、本发明提供了一种能够有效拮抗mrsa的功能性合成菌群。本发明所述合成菌群可显著降低耐甲氧西林金黄色葡萄球菌在宿主肠道中的定植水平,对mrsa具有明确的体内拮抗作用。所述合成菌群同时具备预防性定植抗性和治疗性去定植能力。在mrsa感染前给予neg_m干预,可在感染后10天内持续抑制mrsa定植,使其载量维持于约107cfu/g;在mrsa已建立定植后进行干预,可使mrsa载量降低至约4.93×106cfu/g,显示出良好的去定植效果。
24、2、本发明所述合成菌群在体外可以拮抗mrsa增殖,与对照组相比,mrsa载量减少97.2%。
25、因此,本发明为耐甲氧西林金黄色葡萄球菌的防控提供了一种不同于传统抗生素的新型微生态干预方案,具有应用安全性较高、可持续性较好及不易诱导耐药等优势。
1.一种拮抗耐甲氧西林金黄色葡萄球菌的合成菌群,其特征在于,所述合成菌群包括以下菌种中的任意两种或两种以上:普拉梭菌(faecalibacterium prausnitzii)、单形拟杆菌(bacteroides uniformis)、腐烂另枝菌(alistipes putredinis)、马赛拟杆菌(phocaeicola massiliensis)及多形拟杆菌(bacteroides thetaiotaomicron)。
2.根据权利要求1所述的合成菌群,其特征在于,所述合成菌群包括普拉梭菌ccfm1205、单形拟杆菌fsdtahck_b1、腐烂另枝菌ccug 45780t、马赛拟杆菌fhnxy-54-k-2和多形拟杆菌ftjs6k5。
3.根据权利要求2所述的合成菌群,其特征在于,所述合成菌群中,普拉梭菌ccfm1205、单形拟杆菌fsdtahck_b1、腐烂另枝菌ccug 45780t、马赛拟杆菌fhnxy-54-k-2和多形拟杆菌ftjs6k5的活菌数比值为1:1:1:1:1。
4.根据权利要求1~3任一所述的合成菌群,其特征在于,所述合成菌群为活菌制剂、冻干菌粉、菌悬液、胶囊制剂、颗粒剂、口服液或微胶囊制剂。
5.根据权利要求4所述的合成菌群,其特征在于,所述合成菌群的菌体数不低于1×108cfu/ml或1×108cfu/g。
6.含权利要求1~5任一所述合成菌群的产品。
7.根据权利要求6所述的产品,其特征在于,所述产品包括药物、微生态制剂、食品、保健品或饲料添加剂。
8.根据权利要求7所述的产品,其特征在于,所述药物还含有药用载体和/或药用辅料。
9.权利要求1~5任一所述合成菌群在制备预防和/或治疗耐甲氧西林金黄色葡萄球菌感染的药品中的应用。
10.权利要求1~5任一所述合成菌群在体外拮抗耐甲氧西林金黄色葡萄球菌中的应用。
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